Autoelektryka

do każdego warsztatu (1)

Pomiar prądu jest jednym z najczęściej wykonywanych testów przy sprawdzaniu instalacji i podzespołów samochodowych. Wygodną metodą jest użycie do tego celu miernika cęgowego.

Zapewnia on nie tylko wysoki komfort obsługi (nie ma potrzeby rozłączania przed pomiarem badanego obwodu), a także bezpieczeństwo użytkownika. Na rynku krajowym można spotkać wiele mierników cęgowych, mierzących nie tylko prąd, ale i wiele innych wielkości, a nazywanych z tego powodu multimetrami cęgowymi. Niniejszy przegląd funkcji i parametrów tych przyrządów, dostępnych na polskim rynku powinien ułatwić przyszłemu użytkownikowi wybór najlepiej dostosowanego do jego potrzeb. Niewątpliwą pomocą będzie też załączona tablica.

Rodzaje multimetrów cęgowych
Głównym kryterium przy podziale multimetrów cęgowych jest ich podstawowa funkcja, czyli pomiar prądu. Do jednej grupy zalicza się multimetry mierzące tylko prąd przemienny, a do drugiej mierzące zarówno prąd przemienny, jak i stały. Przyrządy należące do tych grup różnią się konstrukcją zarówno cęgów, jak i układu pomiarowego. Cęgi multimetrów mierzących prąd przemienny zawierają rdzeń z nawiniętym uzwojeniem, a przy pomiarze wykorzystuje się zjawisko indukcji. Bardziej skomplikowaną budowę mają cęgi przyrządu mierzącego prąd stały i przemienny. W obszarze styku cęgów znajduje się hallotron - element półprzewodnikowy wykorzystujący z kolei zjawisko Halla. Napięcie powstające na wyprowadzeniach hallotronu jest wprost proporcjonalne do prądu obejmowanego przez cęgi i to niezależnie czy to jest prąd stały, czy przemienny. Ze względu na znaczny koszt czujnika hallotronowego, jak i specjalnego układu pomiarowego, cena „uniwersalnego” miernika cęgowego jest dużo większa niż przyrządu mierzącego tylko prąd przemienny, przy czym nie ma na nią wielkiego wpływu obecność czy brak innych funkcji pomiarowych. Multimetry cęgowe mierzące tylko prądy przemienne nie mają praktycznie zastosowania w dziedzinie pomiarów samochodowych, stąd w niniejszym przeglądzie ograniczono się tylko do multimetrów z hallotronem, które z kolei można podzielić na mierzące prądy małe (poniżej 400 A) i prądy duże (do 1000 A i większe). Multimetry mierzące małe prądy stałe muszą mieć bardzo czuły przetwornik hallotronowy (czasem stosuje się dwa takie elementy) i układ pomiarowy odporny na zakłócenia, są zatem droższe od tych, które mierzą prądy duże. Pewnym pocieszeniem dla przyszłych użytkowników będzie obserwowany znaczny spadek cen tych przyrządów, co jest związane z pojawieniem się nowych producentów pochodzących z Chin. Choć należy podkreślić coraz lepszą jakość ich wyrobów, różnorodność funkcji i wyposażenia, to pod wieloma względami daleko im jeszcze do wyrobów pochodzących z Japonii czy nawet Tajwanu. W niniejszym artykule, będącym pierwszym z serii dwóch omawiających multimetry cęgowe dostępne na rynku krajowym, przedstawiono wyłącznie przyrządy przystosowane do pomiarów prądów dużych, tj. do 1000 A. W załączonej tablicy umieszczono funkcje i dane techniczne przyrządów czterech producentów pochodzących z: Japonii (HIOKI), Tajwanu (Escort i Center) oraz Chin (Standard Instruments). Dystrybucję tych przyrządów prowadzi firma Labimed Electronics

Cęgi
Jest to najważniejszy element każdego przyrządu mierzącego prąd metodą pośrednią. Zależnie od zastosowania liczy się ich średnica wewnętrzna, czyli maksymalny przekrój obejmowanego przewodu oraz grubość. Najlepiej po względem grubości cęgów prezentuje się multimetr HIOKI 3288, którego cęgi mają grubość zaledwie 10 mm, co ułatwia dotarcie do wybranego przewodu w wiązce.

Wyświetlacz
Wyświetlacze ciekłokrystaliczne multimetrów cęgowych przedstawionych w zestawieniu mają tę samą długość, tj. 3 3/4 cyfry, różnią się natomiast funkcjami użytkowymi. Multimetry ST-3347 i Center 212 mają dodatkowo tzw. pole analogowe, czyli szybki bargraf przydatny, gdy obserwuje się wielkości zmieniające się oraz trendy zmian. Bargraf ze względu na swoje właściwości zastępuje wskazówkę miernika analogowego. Użyteczną funkcją jest też podświetlenie wyświetlacza (ma je tylko Center 212), ułatwiające wykonywanie pomiarów przy niewystarczającym oświetleniu zewnętrznym.


Pomiar prądu
Warto zwrócić uwagę na wyjątkowe możliwości pomiarowe prądu dwóch prezentowanych multimetrów cęgowych (Center 212 i ST-3347). W porównaniu z pozostałymi mają one dodatkowy podzakres prądów 40 A, dzięki czemu wyświetlają wynik pomiarów z rozdzielczością 10 mA. Jest to bardzo przydatna cecha rozszerzająca znacznie możliwości pomiarowe multimetru cęgowego.

Pomiar napięcia
Zakres pomiarowy napięć stałych jest
w technice samochodowej mocno ograniczony. Napięcia wysokie, rzędu kilkudziesięciu kV, mierzą tylko niektóre multimetry samochodowe wysokiej klasy, używając do tego sondy pojemnościowej. Współczesne multimetry cęgowe często nie ustępują pod względem pomiaru napięcia multimetrom uniwersalnym. Wśród multimetrów przedstawionych w zestawieniu wyróżniają się HIOKI 3288 i ST-3347. Mają one aż pięć podzakresów pomiarowych napięcia, a wśród nich przydatne w technice samochodowej podzakresy 0,4, 4 i 40 V. Przyrządy te wskazują napięcie na dolnym podzakresie z rozdzielczością 0,1 mV.

Pomiar rezystancji i test ciągłości obwodu
Test ciągłości obwodu z sygnalizacją dźwiękową tego stanu mają wszystkie multimetry cęgowe wymienione w zestawieniu. Przy zakupie warto jednak zwrócić uwagę na głośność sygnału i czas reakcji sygnalizatora dźwiękowego na stan ciągłości (powinien być oczywiście jak najkrótszy). Pod względem pomiarowym rezystancji, to podobnie jak w przypadku pomiaru napięcia, najlepiej prezentują się multimetry ST-3347 i HIOKI 3288. W porównaniu z pozostałymi mają one dodatkowo cztery górne podzakresy (aż do 40 MW).

Test diody
Tę przydatną w warsztacie samochodowym funkcję (np. do sprawdzania diod alternatora) mają tylko mierniki CENTER 212 i ST-3347.

Inne funkcje pomiarowe
Pod tym względem nie do pokonania jest multimetr cęgowy ST-3347. Może on mierzyć temperaturę (w komplecie sonda temperaturowa - termopara typu K), pojemność (w bardzo szerokim zakresie, aż do 40 mF) i częstotliwość.

Funkcje użytkowe
Wśród tych funkcji na szczególną uwagę zasługuje zapamiętywanie wartości szczytowej (Peak Hold), pomocne przy sprawdzaniu prądów rozruchowych silników samochodowych. Funkcji tej nie ma tylko multimetr HIOKI 3288.
Inne funkcje użytkowe multimetrów cęgowych to: zapamiętywanie i wyświetlanie wartości maksymalnej i minimalnej z serii pomiarów, obliczanie i wyświetlanie wartości średniej oraz wskazywanie wartości względnej (REL), co pozwala na porównywanie kolejnych wskazań z wartością odniesienia.

Wyposażenie
Jak można zauważyć, analizując dane zamieszczone w tablicy, każdy z wymienionych w niej przyrządów jest dostarczony standardowo z futerałem i przewodami pomiarowymi. Pod tym względem korzystnie wyróżnia się ST-3347, który ma też w wyposażeniu sondę temperaturową. Jak widać z zestawienia, ani liczba funkcji pomiarowych, zakres pomiaru, dokładność a nawet różnorodność wyposażenia nie ma bezpośredniego przełożenia na cenę przyrządu. Wybierając odpowiedni do swoich potrzeb, warto też uwzględnić solidność wykonania, niezawodność, zabezpieczenia przed uszkodzeniem, czas gwarancji, a także opinię dotychczasowych użytkowników. Niektórzy z producentów, których przyrządy znalazły się w zestawieniu, mają już od lat ugruntowaną pozycję na rynku, inni dopiero muszą na nią zapracować.

Leszek Halicki
Labimed Electronics